Światło zwalnia w próżni?
Fizyk James Franson z University of Maryland opublikował w recenzowanym Journal of Physics artykuł, w którym twierdzi, że prędkość światła w próżni jest mniejsza niż sądzimy. Obecnie przyjmuje się, że w światło w próżni podróżuje ze stałą prędkością wynoszącą 299.792.458 metrów na sekundę. To niezwykle ważna wartość w nauce, gdyż odnosimy do niej wiele pomiarów dokonywanych w przestrzeni kosmicznej.
Tymczasem Franson, opierając się na obserwacjach dotyczących supernowej SN 1987A uważa, że światło może podróżować wolniej.
Jak wiadomo, z eksplozji SN 1987A dotarły do nas neutrina i fotony. Neutrina przybyły o kilka godzin wcześniej. Dotychczas wyjaśniano to faktem, że do emisji neutrin mogło dojść wcześniej, ponadto mają one ułatwione zadanie, gdyż cała przestrzeń jest praktycznie dla nich przezroczysta. Jednak Franson zastanawia się, czy światło nie przybyło później po prostu dlatego, że porusza się coraz wolniej. Do spowolnienia może, jego zdaniem, dochodzić wskutek zjawiska polaryzacji próżni. Wówczas to foton, na bardzo krótki czas, rozdziela się na pozyton i elektron, które ponownie łączą się w foton. Zmiana fotonu w parę cząstek i ich ponowna rekombinacja mogą, jak sądzi uczony, wywoływać zmiany w oddziaływaniu grawitacyjnym pomiędzy parami cząstek i przyczyniać się do spowolnienia ich ruchu. To spowolnienie jest niemal niezauważalne, jednak gdy w grę wchodzą olbrzymie odległości, liczone w setkach tysięcy lat świetlnych – a tak było w przypadku SN 1987A – do polaryzacji próżni może dojść wiele razy. Na tyle dużo, by opóźnić fotony o wspomniane kilka godzin.
Jeśli Franson ma rację, to różnica taka będzie tym większa, im dalej od Ziemi położony jest badany obiekt. Na przykład w przypadku galaktyki Messier 81 znajdującej się od nas w odległości 12 milionów lat świetlnych światło może przybyć o 2 tygodnie później niż wynika z obecnych obliczeń.
Komentarze (9)
Astroboy, 30 czerwca 2014, 14:31
Bardzo to ciekawe, ale czekam (z cierpliwością, oczywiście
) na jakiekolwiek dane możliwe do weryfikacji. Stawiam na to, że powtórzą się znane nam już dobrze rzeczy. Pozwolę sobie zacytować parę zdań z wiki (wiem, to nie wyrocznia, ale całkiem przyzwoita 
):
http://en.wikipedia.org/wiki/SN_1987A#Neutrino_emissions
"Approximately two to three hours before the visible light from SN 1987A reached the Earth, a burst of neutrinos was observed at three separate neutrino observatories. This is likely due to neutrino emission, which occurs simultaneously with core collapse, but preceding the emission of visible light. Transmission of visible light is a slower process which occurs only after the shock wave reaches the stellar surface."
Nasze modele nie są oczywiście "idealne", ale znów pada na to, że astrofizycy (jakoby) muszą się bronić. Kilkukrotnie rzeczywistość pokazywała jednak, że z pokorą nieco jednak warto podejść do problemu...
Paru astrofizyków słysząc o neutrinach jakoś się zwyczajnie uśmiechnęło. "Fizycy" z pokorą musieli przyjąć upokorzenie.
tommy2804, 1 lipca 2014, 16:22
Ciekawy jestem implikacji praktycznych, jakie za sobą niesie to odkrycie... Poza weryfikacją przeliczania odległości do dalekich obiektów kosmicznych.
radar, 1 lipca 2014, 22:10
Oznacza to, że nawet światło nie jest tak szybkie jak "światło"
Po miniaturce wnioskuję, że chciałbyś to wykorzystać do napędu WARP?
thikim, 2 lipca 2014, 08:13
Światło jest zawsze tak samo szybkie dopóki nie musi oddziaływać z czymkolwiek. W dowolnym ośrodku światło porusza się przecież w wielkich obszarach pustki oddziaływując z napotkanymi od czasu do czasu cząstkami ośrodka.
Inaczej, światło ma zawsze stałą prędkość. Czasem jednak po drodze napotyka przeszkody z którymi czas oddziaływania sprawia że wypadkowa prędkość jest mniejsza.
Jeżeli foton rzeczywiście ulega rekombinacji to zajmuje to czas wpływając na prędkość średnią.
Astroboy, 2 lipca 2014, 16:45
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/99/Vacuum_polarization.svg/200px-Vacuum_polarization.svg.png
http://pl.wikipedia.org/wiki/Elektrodynamiczna_pr%C3%B3%C5%BCnia_kwantowa
Paweł Gierusz, 2 lipca 2014, 18:58
Zastanawia mnie, czy takie zjawisko ma jakiś wpływ na prawo Hubbla - czyli to, że światło zwalnia nie będzie powodowało że zmieni się jego częstość? Czy to co widzimy jako "przesunięcie ku czerwieni/fioletu" nie jest już obarczone błędem?
Z drugiej strony anihilacja pary elektron-pozyton może zachodzić również w procesie 2 lub 3 fotonowym, gdzie fotony będą miały różne energie i kierunki propagacji - wtedy powinniśmy zobacyzć całkiem inny obiekt... a może już widzimy co innego?
tommy2804, 2 lipca 2014, 23:58
Tak, przyznam, że przeszło mi to przez myśl
peceed, 3 lipca 2014, 02:00
Emisja światła nie może poprzedzić emisji neutrin. Jednocześnie wiadomo, że światło w trakcie wybuchu supernowej musi pojawić się kilka godzin po neutrinach, bo nie może się szybciej wydostać przez zewnętrzne warstwy gwiazdy. To powoduje, że może nie być żadnego dodatkowego czasu wymaganego przez tą teorię dla spowolnionego światła.
Z drugiej strony równania Maxwella są relatywistyczne, co implikuje ścisłą równość c^2 = 1/(U0*E0) i równość "obu" prędkości światła!
Mamy nową teorię, która jest zbędna, nie tłumaczy żadnego zjawiska i wymaga raptem tylko obalenia teori relatywistycznej.
W oparciu o jej spotkanie z Brzytwą Ockhama można by nakręcic scenę w horrorze klasy B.
thikim, 4 lipca 2014, 23:10
Był chyba artykuł na ten temat w tym roku w jednym z popularnonaukowych czasopism.